能量回馈型锂电池化成分容测试设备方案介绍

大家好，小科来为大家解答以上问题。能量回馈型锂电池化成分容测试设备方案介绍这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

1、文中讨论的其他部分：运算放大器180、LM5106、INA225、DAC80004、ADS1248、LM5060、TL594、INA240、PMP40182

2、随着手机、智能无线设备、电动汽车的快速发展，锂电池的市场需求越来越广，锂电池的制造效率越来越高。

3、同时，由于节能减排的需要，锂电池的形成、不同容量的充放电也采用了大量的能量反馈形式，将锂电池的放电能量反馈给电网或给其他电池充电，实现节能环保。

4、为了更精确地获得锂电池的容量，锂电池充放电的电流和电压测量的误差要求也显著提高，很多客户需要达到5/10，000到1/10，000的误差精度，因此整个测量控制电路中放大器、ADC和DAC的误差要求也相应提高。

5、一般来说，一套完整的能量回馈型锂电池容量测试设备分为三个等级。

6、下图：

7、第一级为220、380伏交流至400-500伏DC双向转换器，第二级为400伏DC至12V DC双向转换器，第三级为12V DC至5V DC双向转换器，直接对电池进行充放电。

8、具体功率取决于电池充放电的大小和电池数量。

9、有了TI的C2000 TMS320F280XX，很容易实现第一级和第二级的功能，第一级和第二级可以组合直接实现220V交流到12V DC的模式，进一步降低了陈本。

10、对于世界屋脊12V DC到5VDC的双向变换器，通常采用模拟环路控制方案，后面我们会介绍一个C2000数字方案。

11、上图是TI模拟环路控制方案的参考设计，也是目前大多数客户采用的性价比较高的分立器件方案。

12、TL594实现PWM控制，LM5106由半桥MOSFET驱动。

13、LM5060是电池防反接控制。

14、高精度电流电压采集和环路调节主要由INA225和OPA180实现。

15、INA225是TI专用电流检测放大器，集成外部增益电阻，提供固定增益输出，简化电路，提供出色的温度漂移特性。此外，INA225可以自动实现双向电流检测，无需额外的控制信号，使用非常方便。

16、OPA180是自调零、低温浮动放大器、PID调节以及CV和CC控制。

17、外部ADC ADS1248为24位D-S ADC，用于采集充放电的电压和电流，不参与环路控制。

18、一个ADS1248可以同时测量四节电池的电流和电压。如果增加外部开关，可以测量更多，实现更好的性价比。

19、DAC80004为16位DAC，用于设置充放电的电压和电流，其零点误差小于2mV，可实现较低的充电电流阈值设置。

20、该参考设计的关键是温度漂移的控制。选择具有低温度漂移特性的放大器，电阻尤为重要。TI的INA225和INA240是非常好的低温漂电流检测专用放大器，增益误差的温度漂移小于2.5ppm。

21、而且采样电阻的温漂也直接决定了系统的温漂性能。20ppm的采样电阻已经很好了。采样电流时，电阻是电源热源，会显著引起周围PCB的温升，恶化温度的影响。因此，采样电阻的PCB布局非常重要。

22、TI-—PMP40182本次参考设计的材料和试验数据已放在网上，必要时可从TI官网下载。

23、随着TI的C2000 DSP的普及，越来越多的工程师尝试用C2000实现12V到5V、10A的电池双向充放电控制，从而实现全链路220V交流到5V DC的全数字双向转换。

24、以下是C2000的12V至5v直流双向DC-DC的原理图。

25、采用TI的最新TMS320F2837X、CC和CV环路控制均采用C2000软件实现，F2837X的高精度PWM(HRPWM)无需外接DAC即可实现高精度(16位)DAC PWM的功能。钍

26、单个F2837X可能很贵，但是一个F2837X可以支持多个电池的充放电，所以每个通道的平均成本很低。

27、总的来说，TI可以为现代电池容量测试设备提供一整套端到端的解决方案，帮助客户解决研发过程中的相关技术问题，尽快将产品推向市场。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。